Heyland


Die Bodenkultur - Journal for Land Management, Food and Environment

K.-U. HEYLAND und H.-P. KAUL:

Ein Modell der Unkrautpopulationsdynamik zur Optimierung der Unkrautbekämpfung unter Berücksichtigung des Anbauverfahrens von Wintergetreide und Zuckerrüben

Zusammenfassung

Das Ziel der vorliegenden Arbeit besteht in der Quantifizierung des Einflusses spezieller Anbaumaßnahmen (Herbizideinsatzverfahren, Stickstoffdüngung zu Vegetationsbeginn, Nutzpflanzensaatstärke) auf die Unkrautpopulationsdynamik innerhalb einer Fruchtfolge mit Zuckerrüben und Wintergetreide. Zu diesem Zweck werden die Variablen eines deterministischen Differenzengleichungsmodells ermittelt. Mit Hilfe des verifizierten Modells werden sodann Simulationsstudien zur Optimierung des Nutzpflanzenanbauverfahrens im Hinblick auf eine Minimierung des Herbizideinsatzes durchgeführt. Die Datengrundlage für die Parameterschätzung und Modellverifikation stellt ein langjähriger Anbauversuch innerhalb der Fruchtfolge dar, der in Winterweizen durch eine Versuchsanlage zur Ermittlung des Einflusses gestaffelter Herbizidaufwandmengen ergänzt wurde. Die Versuche wurden in den Anbaujahren 1987 bis 1989 beobachtet, wobei die Anbauverfahren aufgrund der Vorwirkungen des Versuches auf unterschiedlichen Unkrautdichten geprüft werden konnten.

Die Diskussion der Ergebnisse führt zu folgenden Aussagen:

1. Der Einsatz von Herbiziden ist in Abhängigkeit von Behandlungstermin und ausgebrachter Wirkstoffdosis, aber auch den jährlich wechselnden Einsatzbedingungen, mit unterschiedlichem Erfolg in der Lage, die Dichte der Unkrautpopulationen zu beschränken.

2. Während neben dem Herbizideinsatz auch Nutzpflanzensaatstärke und Stickstoffdüngung die Unkrautauflaufrate beeinflussen, wird die Entwicklungsrate lediglich vom Herbizideinsatzverfahren bestimmt, schließlich kann die Vermehrungsrate kaum noch vom Anbauverfahren verändert werden.

3. Ein einfaches Populationsdynamikmodell kann die Unkrautdynamik innerhalb der Fruchtfolge für das geprüfte Spektrum von Anbauverfahren im Bereich niedriger Unkrautdichten gut erklären.

4. Bei den geprüften Anbauverfahren kann allein die Herbizidausbringung im frühen Nachauflaufverfahren eine Stabilisierung des Unkrautsamenpotentials auf niedrigem Niveau bewirken. Andererseits führt der Verzicht auf Unkrautbekämpfung zu einem drastischen Populationswachstum.

5. Mit Hilfe der Computersimulation wird eine alternative Bekämpfungsstrategie im Vergleich zu den wirtschaftlichen Schadensschwellen erarbeitet, die auf der regelmäßigen Ausbringung von Herbiziden in gesenkten Aufwandmengen basiert.

6. Bestandesführungsmaßnahmen wie Saatstärke und Stickstoffdüngung können bei weniger erfolgreicher direkter Unkrautbekämpfung im Sinne des Integrierten Pflanzenbaues einen Beitrag zur Unkrautkontrolle leisten.

Schlüsselworte: mathematisches Modell, Unkrautpopulationsdynamik, Herbizideinsatz, Winterweizen, Zuckerrüben.